Malūnsparnis - tai orlaivis, kurio keliamąją jėgą sukuria autorotacijos principu besisukantis rotorius, o stumiamąją jėgą suteikia variklio varomas propeleris. Kitaip malūnsparniai dar žinomi kaip autožyrai, giroplanai, girokopteriai ir kitais pavadinimais.
ĮŽANGA
Ši svetainė skirta skaitytojui, siekiančiam geriau suprasti malūnsparnio veikimo principus, artimiau susipažinti su malūnsparnių istorija, konstravimu, technine priežiūra, pilotavimu, panaudojimo galimybėmis.
Kviečiame pasidalinti jūsų turima informacija, pasiūlymus ir klausimus siųsti el. p. info@malunsparnis.lt.
Šiandieninis malūnsparnis išsivystė iš ispanų inžinieriaus Chuanas de la Sierva išradimo - „Autogiro“ (“auto” - savaiminis “giro” – sukimasis). Todėl ir dabar jie dar vadinami įvairiais pavadinimais: autožyrai, giroplanai, girokopteriai.
ISTORIJA
1923 metų sausio 9 dieną atliktas pirmasis sėkmingas skrydis malūnsparniu, kurį sukūrė ispanų inžinierius ir aviacijos entuziastas - Chuanas de la Sierva.
Mėtydamas iš tėvų balkono žaislinį malūnėlį (sraigtą su koteliu) ir stebėdamas jo skridimą, Sierva susidomėjo šia nauja technologija. Jis pradėjo svarstyti idėją apie malūnsparnį, kurį jis pavadino „autogiro“ ir nusprendė sukurti savo orlaivį.
Ispanijos karinės aviacijos konkursui Sierva sukūrė trimotorį bombonešį. Tačiau dėl piloto klaidos, praradęs greitį bombonešis nukrito. Ši avarija labai paveikė jauną konstruktorių, ir jis nutarė sukurti orlaivį, kuris nebijotų greičio praradimo ir nevirstų į suktuką.
Pirmieji jo trys sukonstruoti malūnsparniai C.1, C.2 ir C.3 buvo nestabilūs dėl aerodinaminių ir konstrukcinių trūkumų rotoriuose.
Jo ketvirtasis modelis - C.4, 1923 metų sausio 9 dieną atliko pirmąjį sėkmingą skrydį orlaivio, su besisukančiu rotoriaus sparnu, pilotuojamas Alechandro Gomez Spenser.
Pirmasis malūnsparnis buvo sudėtinis orlaivis, turintis sparnus, uodegą ir rotoriaus mentes. Kaip ir daugelis pirmųjų lėktuvų, malūnsparnis buvo varomas priekyje įmontuotu varikliu ir propeleriu. Faktiškai jis atrodė kaip įprastas lėktuvas, su stacionariu rotoriumi, sumontuotu ant atramos virš piloto. Modelyje C.4 buvo įrengti tradiciniai eleronai, aukščio ir valdymo vairai.
Sierva ieškojo saugesnės lėktuvui alternatyvos ir padarė išvadą, kad sumontavus rotorių, orlaivis gali saugiai nutūpti netgi ir variklio gedimo atveju.
Vėlesnio bandomojo skrydžio metu, iškart po pakylimo trumpam sustojus varikliui, malūnsparnis nužemėjo lėtai ir stačiai į saugų nusileidimą, patvirtindamas Siervos pastangas pagaminti orlaivį, kuris galėtų saugiai skristi esant mažiems skrydžio greičiams. Iki 1925 metų jo tobulintas malūnsparnis tapo patikimas ir pradėtas demonstruoti Prancūzijoje, Anglijoje ir Jungtinėse Valstijose.
Siervos išvystyta rotoriaus menčių konstrukcija tapo technikos laimėjimu, kuris davė pradžią pirmajam, 1936 metais sėkmingai sukurtam sraigtasparniui.
Kuomet sraigtasparniai tapo praktinio pobūdžio, malūnsparniai buvo apleisti beveik trims dešimtmečiams.
MALŪNSPARNIAI LIETUVOJE
Lietuvoje malūnsparnių atsiradimo istorija siekia tarpukarį, kuomet Lietuvos aeroklubas įsigijo ir sėkmingai skraidė Siervos sukurtu malūnsparniu C–30P. Vėliau buvo sukurta ir keletas lietuviškos konstrukcijos aparatų, o paskutiniais metais į Lietuvą atkeliavo kanadiečių gamybos malūnsparniai RAF2000, ispaniški ELA-07S.
1979m. broliai Romas ir Bronius Vaineikiai pastatė savos konstrukcijos vienvietį, stumiančio propelerio schemos ultralengvąjį malūnsparnį. Gaila, tačiau projektas buvo atidėtas ir vėliau nebebuvo tobulinamas.
2000m. Lietuvos Broniaus Oškinio vaikų aviacijos mokyklos dirbtuvėse buvo užbaigta eksperimentinio, vienviečio, buksyruojamo ultralengvojo malūnsparnio R-1 gamyba. Konstruktoriai: A.Rimkevičius ir J.Rimkevičius. Skrydžio bandymų programos metu paaiškėjo, kad jis pavaldus, pastovus, puikiai skrenda. Šiuo metu atliekama jo modernizacija.
Šiuo metu Lietuvoje yra skraidantys malūnsparniai: R-1(lietuviška konstrukcija) ir RAF-2000 (kanadietiškas iš rinkinio), ELA 07S (ispaniškas gamyklinis malūnsparnis).
KOKS SKIRTUMAS TARP SRAIGTASPARNIO IR MALŪNSPARNIO?
Kartais net aviacija besidomintys žmonės malūnsparnį painioja ir su sraigtasparniu, nors tai visiškai skirtingi aparatai. Nors išoriškai abu panašūs, tačiau visiškai skiriasi jų valdymas ir keliamosios jėgos sukūrimo principas. Sraigtasparnio keliamąją jėgą sukuria variklio sukamas rotorius, o skridimo kryptis keičiama valdant traukos vektorių ir keičiant rotoriaus menčių atakos kampus. Tuo tarpu malūnsparnio rotorius dėl aptekančio oro srauto sukasi savaime - autorotacijos principu – taip sukurdamas keliamąją jėgą, o rotoriaus atakos kampai yra fiksuoti. Judėjimą pirmyn, kaip ir lėktuvuose užtikrina variklis su propeleriu, o ir kiti valdymo principai artimi lėktuvo pilotavimui. Malūnsparnis nusileidžia sraigtasparniui galimybe „kabėti“ vietoje, nes malūnsparnio horizontalus greitis, nors ir gali būti labai mažas, visgi nėra lygus nuliui.
BENDROSIOS CHARAKTERISTIKOS
Paprastai jie manevringesni negu fiksuotų sparnų orlaiviai, bet negali kyboti kaip sraigtasparniai.
Po malūnsparnio pakilimo reikalingas pakankamo dydžio plotas posūkiams atlikti ir kliūtims išvengti.
Dėl šio apribojimo ir dėl kybojimo savybės stokos, malūnsparnius daugelyje sričių pakeitė sraigtasparniai.
Kai kurie malūnsparniai turi „pašokimo iš vietos“ funkciją, jie gali pašokti vertikaliai aukštyn ir pradėti skristi į priekį, taip išvengiant riedėjimo.
Kai kuriais atvejais jie netgi gali nusileisti stačiai žemyn be prariedėjimo ant žemės, taigi malūnsparnį įmanoma nutupdyti į aikštelę, iš kurios jis negali pakilti.
Nors daugelis malūnsparnių nėra labai greiti, tačiau neseniai Karteris Kopteris pasiekė 170 mph greitį.
SKRYDŽIO PRINCIPAI
Мalūnsparniо keliamąją jėgą reikalingą skrydžiui sukuria rotorius. Malūnsparnio rotorius veikia kaip besisukantis sparnas ir naudoja oro srauto energiją rotoriaus sukimui ir keliamajai jėgai sukurti.
Rotoriaus sukimui nenaudojama variklių sukuriama energija, iš tikrųjų viskas ko reikia judėjimui – tai pro jo paviršių pratekantis oro srautas. Taip sukurta keliamoji jėga tampa savaime išsilaikančia jėga, kuri orlaivį laiko ore ir verčia rotorių suktis.
Malūnsparnis turi variklio sukamą propelerį, kuris sukuria stumiamąją jėgą ir verčia judėti į priekį.
Mažas pavaros velenas pritvirtintas prie rotoriaus galvos naudojamas rotoriaus įsukimui prieš skrydį (prerotacijai). Pradinis rotoriaus išsukimas leidžia sutrumpinti pakilimo distanciją, kadangi keliamoji jėga sukuriama tik rotoriui pasiekus tam tikrą apsisukimų per minutė skaičių.
Kai rotorius pasiekia pakankamą apsisukimų per minutę skaičių, aparatas pradeda skristi, naudodamas besisukantį sparną.
Autorotacija - savaiminis rotoriaus, kurį apipučia oro srautas, sukimasis, leidžia malūnsparniui ne tik skristi bet ir nusileisti net ir užgesus varikliui. Gamtoje autorotacijos principas pastebėtas prieš daugybę metų, stebint į žemę krintančią ir besisukančią klevo sėklą. Autorotacija sulėtina jos nusileidimą ir vėjas turi galimybę išsklaidyti sėklas po didesnius plotus.
Malūnsparnis taip pat turi vertikalias ir horizontalias uodegos plokštumas, krypties vairą.
Polinkis ir posvyris valdomi taip pat kaip ir fiksuotų sparnų orlaivyje – vairolazde, keičiant viso rotoriaus disko padėtį. Pokrypis atliekamas pedalų pagalba, valdant uodegos plokštumoje esantį vertikalų krypties vairą.
Nuorodos
Čia rasite naudingų nuorodų: